CN100553043C - 带有配合保护的插塞接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插塞接头(100，1200)，其具有主体部分和从该接头的配合面(121)向前延伸的电路板卡(120)。电路板卡由从电路板卡上方的主体部分向前延伸的保护凸缘(130)保护在适当位置上，以防止其折断(stubbing)，并提供用于使插塞接头与插孔接头(8，1201)对齐的装置。

Description

带有配合保护的插塞接头

背景技术

概括来说，本发明涉及电缆接头，更尤其是涉及与电路板接头相配合的电缆接头，电路板接头具有消除对防护笼或引导框架的需要以利用配合电路板接头的结构。

在电子领域，将电缆连接到电路板的常规做法是，将电缆端接到接头上，典型为插塞接头，然后将该接头配合到在电路板上安装的插孔接头上。众所周知，将电缆连接到电路板安装的接头上所存在的问题是，电缆的重量和运动趋向于松开插孔接头与电路板的附着点，从而中断信号路径并导致电路板故障。

这可以通过使用大的引导框架来避免，引导框架安装到电路板上，以封装插孔接头，引导框架限定了其中可以插入插塞或类似接头的开口。但是，这样的引导框架较大，在电路板上占据了可以用于附加电路或终端的有用空间。另外，这样的引导框架典型为金属模铸造，下降时易于断裂。

当将这样的插塞接头配合到与之相联的插孔接头时也存在问题，在小的有限空间中，很难定向插座以便适当配合，而且在小的空间中，碎屑和污染物会很容易地接触插孔接头端子。

接头插孔应变也是一个问题，这可由电缆的重量、尺寸和运动引起。更进一步，接头插塞和它的配合接头插孔有时会彼此不对齐，使得组装工序不必要地变得复杂，在高速接头中，端子的部分通常暴露在接头外壳的外部，这个地方会污染端子。因此，需要一种插塞接头，其包括与之一体形成、用于对齐它本身以便与相对的接头相配合的装置，在电路板上不会占据太多的空间。

因此，本发明旨在一种插塞接头，其克服了上述缺点，并提供上述所希望的优点。

发明内容

因此，本发明总的目标是提供一种插塞接头，其被引导元件引导与相对的接头相接合。

本发明的另一个目标是提供一种插塞接头，其配合到表面安装的插孔接头上，插孔接头包括沿其底面设置的凹进部分，插塞接头具有突出凸缘，所述突出凸缘有助于使插塞接头与插孔接头对齐，其装入插孔接头凹进部分中。

本发明的另一个目标是提供一种用于与上述插孔接头配合的插塞接头，插塞接头包括用于接合引导元件的装置，该装置对齐并引导插塞接头与插孔接头匹配接合，插塞接头具有采取电路板形式的配合突起，插塞接头还包括一对与电路板卡间隔开的保护凸缘，该对保护凸缘在电路板卡的上方和下方向外延伸，插塞接头凸缘覆盖插孔接头的相对表面，并防止插孔接头的暴露端子的部分接触外部材料、例如污染物。

本发明的又进一步的目标是提供供上述插孔接头和引导元件使用的插塞接头，插塞接头包括带有向前突出的配合刃片(blade)的配合面，配合刃片装入插孔接头中的相应缝隙中，插塞接头还包括在插塞接头配合面的上方和前方延伸的突出翼片，翼片具有其中接收引导元件的相应插脚或翼片的凹进部分，当插塞接头翼片与插孔接头的外壳配合时，插塞接头翼片在外壳上方延伸。

本发明的更进一步的目标是提供与安装到电路板上的插孔接头相配合的接头，插孔接头包括设置在其中的宽度方向的缝隙，插孔接头缝隙包括多个导电端子，所述导电端子通过接收端子的外部缝隙支撑在其中的适当位置上，端子延伸至插孔接头的缝隙中，接头包括由此突出的边缘卡片，当两个接头相互配合到一起时，边缘卡片接收在缝隙中，接头还包括带有至少一个由此在电路板卡上延伸的凸缘的主体，该凸缘在插孔接头的至少一组端子的部分上延伸，该凸缘包括用于引导接头与插孔接头对齐的成角度引入构造。

本发明的又另一个目标是提供一种插塞接头，其与安装到电路板上的插孔接头相配合，该插塞接头首先通过位于插孔接头前面的电路板上的引导件，插塞接头具有一个或多个从插塞接头主体伸出的止动件，凸耳接合在引导件上形成的相应装置，以限制插塞接头在插孔接头中的插入行程。

本发明借助于其结构实现了这些及其它目标和方面，在一个主要方面，该结构包括带有外壳的插塞接头，外壳可插入到与插孔接头相联的引导元件中，其引导并使插塞接头与插孔接头对齐。

用于本发明的插孔接头通常具有主体，主体带有在接头主体的宽度方向上延伸的卡片接收缝隙，导电端子被插入到接头主体中，并接触其延伸至缝隙内的部分。本发明的插塞接头包括电路板卡，在优选实施例中，电路板卡作为配合刃片，从插塞接头的前面突出，以便延伸至插孔接头的缝隙中。插孔接头可以包括设置在其下侧、安装腿之间以及卡片接收缝隙下方的凹进部分。插塞接头优选包括从前面向前延伸的下凸缘或第一凸缘。这个凸缘接收在凹进部分内，充当用于使插塞接头适当配合插孔接头的引导件。下凸缘还优选具有足够的长度，使得其沿着插孔接头的底面至少部分地在暴露的一些端子上延伸，并用于保护它们免于碎屑和污染物积聚。下凸缘还优选具有小于电路板卡的宽度，由此，当进入插孔接头与电路板之间限定的下凹进部分时，下凸缘不会遭遇任何干涉。

在本发明的另一个主要方面，插塞接头包括带有限定的配合面的外壳，电路板卡和第一凸缘从该配合面突出。第一凸缘可以充当插塞接头的下凸缘或底凸缘，下凸缘或底凸缘接收在在相对的插孔接头与支撑电路板之间设置的缝隙内，使之充当引导插塞与插孔接头对齐的第一级引导件。作为选择，第一凸缘还可以充当以覆盖插孔接头上表面上的暴露端子的部分的方式接触插孔接头的上凸缘。当用作上凸缘或下凸缘时，凸缘具有的前向范围足以覆盖插孔接头的暴露端子的至少一部分。

用于插孔接头的引导元件还可以包括弹簧臂形式的外延部分，弹簧臂优选朝着其插孔接头板的顶表面并且在该顶表面上方延伸。在插孔接头第二凸缘的顶表面上可形成缝隙或通道，该通道接收引导元件弹簧臂的一部分，优选接收掣子等等，以便当插塞接头适当地配合到插孔接头上的时候，可以听到或感觉到听得见的或能触知的咔嗒声。顶凸缘上的通道有助于将顶凸缘保持在插孔接头顶表面的一部分的适当位置上。

在本发明的又另一个主要方面，插塞接头主体可以包括一个或多个用于实施插塞接头与插孔接头之间的第二级对齐的特征。这些特征可以采取设置在插塞接头主体外侧表面上的突起或凸耳的形式，突起或凸耳接合引导元件，并限制插塞接头可以推入引导元件和插孔接头中的程度。

根据下面的详细说明书，将清楚地理解本发明的这些及其它目的、特征和优点。

附图说明

结合附带的视图，并参考下面的说明书，可以更好地理解本发明及其目的和优点，图中同样的参考标记表示同样的元件，其中：

图1是电子组件的分解透视图，其利用与电路板安装插孔接头相联的接头引导元件，使依照本发明的原理构成的插塞接头的第一实施例与插孔接头对齐；

图2是图1中插孔接头和引导元件的后部的透视图，显示了利用本发明的第一实施例的场合；

图3是与图2相同的视图，但第一实施例插塞接头被插入引导元件中并与插孔接头和引导元件接合；

图4是图1中与引导元件间隔开的插孔接头的前部的放大透视图；

图5是插塞接头已经插入到引导元件内以后图4的插塞接头的后部的放大透视图；

图6是沿图5线6-6剖取的剖面图；

图7是竖直引导元件的替换实施例的透视图，竖直引导元件结合竖直的、表面安装的插孔接头一起使用；

图8是与图7相同的视图，但是从其相对一侧观察；

图9是插孔接头和相联的罩板或引导元件的透视图，引导元件带有依照本发明的原理构成、与插孔接头间隔开并且与之对齐的插塞接头的第二实施例；

图10是与图9相同的视图，但插塞接头部分地插入到罩板中；

图11是与图10相同的视图，但插塞接头完全接合在罩板中并且与插孔接头配合接合；和，

图12是图9中插塞接头从其前部观察的透视图。

具体实施方式

图1示出了用于在电路板4或其它基板的导电迹线6与电缆101的电导体之间交换电信号的电子组件2的分解图。在图1中，所示的电子组件2包括可以安装例如集成电路、电阻器、电容器感应器诸如此类的电子部件的电路板4。众所周知，安装到电路板上的电子部件通过一个或多个导电迹线6互连，至少其中一些导电迹线6坐落在基板4的至少一个表面上。可以借助于插孔接头8通过导电迹线6传递电信号，插孔接头8安装到基板4上，并与相对的电缆接头相配合。

图1显示了利用安装支柱、螺钉或焊接附着到电路板4上的所示适当位置的插孔接头8，在先有技术中，这些都是众所周知的。插孔接头8具有两个相对的侧面10和12、顶部14、底部15、前部16和背部18。插孔接头8构成和布置成保持几个前侧易接近的电触点20的间距，每个电触点20均电耦合到电路板4上的相应导电迹线6上。

在插孔接头8中前侧16易接近的触点20的电连接和机械连接通过将插塞式配合接头100延伸至接触插孔接头8进行。插塞接头100具有自己的一组导电触点，所述导电触点优选沿配合刃片布置，这些触点与插孔接头触点20相配合。在如图1-6所示的组件中，插塞接头经由与插孔接头8相联的引导元件24至少部分地引入适当位置，该引导元件24优选在插孔接头8的前面并与之间隔开的位置上安装到电路板4上。在优选实施例中，引导元件24具有大体上倒置U形的形状，并形成罩或护罩，罩或护罩通过合适的手段、例如焊接附着到电路板4上。引导元件24限定了中空通道80，插塞接头100贯穿该中空通道80延伸，并接合配合插孔接头8。

如图1-3所示，接头引导元件24优选包括至少两个平面侧26和28。其中一个平面侧26具有顶边缘30和底边缘32，第二侧28也具有顶边缘34和底边缘36。各平面侧26和28进一步还包括前边缘和后边缘。第一侧26具有前边缘38和后边缘42。第一侧28具有前边缘40和后边缘44。两个安装支柱70(图4)优选沿侧面的底部形成在引导元件中，这些支柱可以是圆柱形的，或者可以模压成引导元件本身的一部分。无论什么结构，支柱70都从侧面26和28向下延伸，并接收在电路板4中形成的安装孔25中。它们可以用于将引导元件焊接在电路板4的适当位置上。

如图3和4所示，引导元件的相对的第一和第二侧26和28在顶边缘与底边缘之间具有大体上相等的高度46，在各个侧面的前边沿与后边缘之间优选具有大体上相等的宽度48。如图1所示，侧面26和28大体上是直立的，其与平面顶部52大体上成直角地延伸。虽然对于公开的内容来说，引导元件24的优选实施例是由单片金属薄片模压而成，但是，顶部52和两个侧面26和28也可以在共同的边缘上彼此相连在一起。顶部52具有第一侧边缘54和第二侧边缘56，当从图1的前部观察时，第一侧边缘54位于右边，第二侧边缘56位于左边。顶部52还具有前边缘58和后边缘60。

典型地，引导元件24由金属坯件模压而成，通过该金属坯件，形成向后延伸的翼片或弹簧臂64形式的引导元件的外延部分。在附图中，其以悬臂样式延伸，优选形成稍微向下的角度，以建立对臂64的偏压或预加载。该偏压强迫位于弹簧臂64的远端附近的插塞接合部分、在图中显示为隆起部或抓爪62接合在插塞接头的相应部分形成的相应缝隙或凹进部分102。

图2是接头插孔8和引导元件24关于接头插塞8的相对位置的后部透视图。如图2所示，引导元件24安装到电路板4上，使得引导元件24定位成与接头插孔间隔开，即，不与之接触，并定位在插孔接头8的配合面16的前面。图2还显示了电路板4上的连接迹线6和它们与插孔接头8的电触电20的连接。图2还示出了通过模压形成在侧板28中的侧面锁定件或接合翼片53。这些接合翼片53向内延伸，即延伸到引导元件24的通道80内部，它们的大小、形状布置成在插塞100被插入引导元件24中并与插孔接头8相接合时，摩擦地接触插塞接头100的侧壁110。如图1所示，插塞接头在其侧壁设置有开口57，引导元件接合翼片55抓在所述开口57中。

图3示出了图1中电子组件的后部透视图，并显示了电路板4、插孔接头8的后部18，后部18的触点20借助于安装并锁定在适当位置的插塞接头100建立了板迹线6与插塞接头101之间的电连接。在图3中，所示的本发明的插塞接头100贯穿引导元件24延伸，直到弹簧臂抓爪62接合插塞接头100顶部的缝隙102。如图3所示，该抓爪坐落在远端附近，即，离弹簧臂64远离引导元件24顶部52的后边缘60延伸的位置最远的端部。该抓爪-缝隙接合配置不仅提供了听得见的接合“咔嗒声”，而且提供了能触知的咔嗒声，当将插塞接头100配合到插孔接头8上时，组装者可以听见和感觉到。

图4显示了引导元件24和接头100在插入到引导元件24之前的接头100的相对位置。图4省略了对电路板4的描绘，以便更加清楚。图中清楚地显示，插塞接头100具有在接头100主体中切削、模制或其它方式形成的接头锁定缝隙102，接头锁定缝隙102设置成在接头100完全接合插孔接头时接收抓爪。可以看到，插塞接头包括配合部分，配合部分优选采取边缘卡片120的形式，边缘卡片120带有从插塞接头100的前配合面121伸出的引导边缘。

边缘卡片120具有多个眼其引导边缘设置的导电迹线125，导电迹线125用于在将插塞接头100插入插孔接头8中时与插孔接头的触点20相配合。插塞接头外壳还可以包括从配合面121向前并在边缘卡片120上延伸的外延部分130。该外延部分130显示为在边缘卡片120的至少整个宽度的宽度方向上延伸的第一凸缘，其优选具有大于边缘卡片120的宽度。该第一凸缘首先用于防止边缘卡片120折断(stubbing)，其在插孔接头8顶部的一部分上延伸，以覆盖支撑在其中的暴露端子。还提供了对凹进部分102的支撑。

在图4中还可以清楚地看到，插塞接头凸缘具有成角度的侧面131，该侧面131提供了引入表面，这样，通过引导元件，可以很容易地将插塞接头100引导成与插孔接头对齐。第一凸缘具有的长度优选从配合面121向前延伸，该长度大于边缘卡片120从配合面121突出的长度，以便防止边缘卡片120上的触点接触引导元件24或除插孔接头8之外的任何部件。

图4还显示了在引导元件24一侧面28中形成的侧面锁定件55。在该实施例中，侧面锁定件55仅通过形成引导元件24的金属模压而成，使得在朝相对侧面26延伸并且接合形成在插塞接头100的相应侧面中的相应侧面掣子57的一侧中形成小的翼片。当插塞接头100完全与相对的插孔接头接合时，侧面锁定件55(其优选形成在引导元件24的两侧面26、28上)，将接合相应的掣子57，并将插塞接头100“锁定”在与插孔接头8相接合的状态下。在该实施例中的锁定是通过引导元件24而非插孔接头8实现的，这样，由电线101引起的组件上的应变由引导元件24吸收，而非由插孔接头8吸收。另外，插塞接头100和插孔接头8中的触点的任何不对齐都是通过由引导元件24的这个方面执行的插塞-插孔对齐功能来达到最小的。

图5是完全插入到引导元件24中的接头100的后部透视图。在该图中，引导元件抓爪62与接头100中的缝隙102互锁地接合。当将插塞接头100完全插入到引导元件24中时，弹簧臂64上的偏移或“偏压”将抓爪62推入接合缝隙102中。同样，因为侧面锁定件55(一边显示一个)是向内弯曲的，所以其可以延伸到插塞接头凹进部分57中，以防止插塞接头100在没有施加任何显著的拉出力的情况下被移除。当插塞接头100这样连接到插孔接头8上时，引导元件还提供了应变释放和导体对齐。

图6是接头100安装到接头对齐引导件24中时的局部剖视图。在该图中，插塞接合锁定件62的互锁接合清楚地显示在附图的右手侧。可以看到，被向下偏压到接头缝隙102中的接合锁定件62起到将接头100保持在对齐引导件24内的作用。在该图中还显示了两个连接于接头引导侧面26和28的底边缘32的安装支柱70，其用于电力地和机械地将对齐引导件24安装到电路板或其它基板4上。

虽然如图1-6所示凸缘130设置在插塞接头100的顶部，但是，凸缘130也可以定向在插塞接头配合面121的底部。在这种定向中，凸缘仍然起到防止折断(stubbing)的保护功能，并且还提供对齐特征，其中，它将接收在插孔接头8的边缘卡片接收缝隙下方沿插孔接头8的底部形成的凹进部分内。

图7和8示出了依照本发明的原理构成的插塞接头的另一个实施例200。其目的是在电路板上竖直使用。如图所示，插孔接头201以竖直方式表面安装到电路板202上。接头201具有绝缘外壳204，并支撑多个导电端子206。端子206具有焊接到电路板202表面上的垫片或迹线的尾部分208。导电的引导元件210设置用于接头202，可以看到，引导元件210可以具有带有顶板212的大体上U形的形状，顶板212具有从此横向延伸的两个侧板213。这三个板共同限定了通道215，所述通道215部分地在插孔接头201的周围和上方延伸。引导元件的顶板212开有缝隙，并具有凹进部分218，抓爪元件220伸入该凹进部分218中。该抓爪元件具有在其中形成的弯头221，弯头221优选以与第一实施例所示同样的方式接合插塞接头外壳250上的缝隙(未显示)。

在该实施例中，插塞接头240仅有大部分沿竖直方向定向，并具有绝缘外壳250，边缘卡片和第一凸缘从该绝缘外壳250延伸。第一凸缘部分地在插孔接头201的暴露端子上延伸，其具有用于接合竖直引导元件的抓爪元件220的缝隙。

图9示出了另一个电子组件，其中示出了依照本发明的原理构成的插塞接头的另一个实施例。在该组件中，显示了罩板(或引导元件)1100，其具有互连两个间隔开的侧壁1104、1105的顶壁1102。从一端观察，罩板1100具有大体上倒置U形的形状，罩板1100放置在与安装到电路板1110的插孔接头1150间隔开的电路板1110上。插孔接头1105的形状类似于在图1-6中所述和所示的插孔接头8，其包括位于卡片接收缝隙以及插孔接头1105的底表面下方沿其底面的开口或凹进部分。缝隙接收在插塞接头1200中用作其刃片部分的电路板卡的引导边缘。罩板1100设有中空通道1106，中空通道1106可以引导插塞接头1200，使之与电路板接头1150相接合。

罩板1100还用以在配合后将插塞接头1200保持在适当位置上。在这点上，罩板1100包括从罩板的顶壁1102向前延伸的延长外延部分1117，罩板1100优选还可以包括一个或多个设置在罩板1100的侧壁1104、1105中的对齐缝隙1135，对齐缝隙1135纵向向前延伸，其用途将在下面更加详细地解释。还可以在罩板1100上设置用于引导插塞接头1200的附加装置1119，附加装置1119采取翼片1118的形式，翼片1118向内弯曲，并离开侧壁1104、1105延伸一预定距离。

在图12中清楚地显示，插塞接头1200具有大体上多边形的结构，其在附图中大体上显示为带有顶表面1202、两个侧壁1204、1205、底表面1206和后表面1208的实心长方形。电缆通常从插塞接头的后表面1208退出，但是在附图中已经省略了电缆，以便清楚。接头的前端1210限定了插塞接头1200的配合端，在诸如图9-12所示的应用中，插塞接头1200优选包括前向配合面1211，前向配合面1211包括向前突出的配合刃片1212，其典型为电路板卡1214的引导边缘的形式。顶表面1202(和在附图中，底表面1206)可以具有从前向面1211向前延伸的第一凸缘形式的外延部分1215，其坐落在电路板卡1212上方，并与之间隔开。在该实施例中优选还具有另一个外延部分，在图12和13中可清楚地看到，该外延部分采取同样从前向面1211向前延伸的第二凸缘1216的形式，其坐落在电路板卡1214和第一凸缘1215下方，并与之间隔开。在这种类型的配置中，两个凸缘1215、1216可以看作是位于电路板卡1212的“侧面(flanking)”。

罩板压紧翼片1117向下弯曲，以对其施加轻微的偏压，使之滑动地或抵接地接触配合接头1200的顶表面1202，尤其是接触其顶外延部分1215。在图13中清楚地显示了这种类型的接合，顶凸缘1214可设有横向缝隙或凹进部分1214，横向缝隙或凹进部分1214与顶凸缘1215的引导端间隔一段特定的距离，使之接合罩板压紧翼片1117的掣子部分。这种接合用以帮助将插塞接头1200保持与插孔接头1150的配合接合，还有助于操作者在两个接头1200、1150之间建立完全的接合。向下偏压的压紧翼片1117以可听得见的和能触知的两种方式“卡”入凹进部分1214中，所以，操作者不仅会感到接合，而且还会“听到”接合。

如上所述，罩板1100还可以包括一对对齐缝隙1135，其形成在罩板侧壁1104、1105中，优选沿其面向外的边缘形成。这些凹口(notches)1135接合相应的诸如凸耳1226的结构，凸耳1226形成在插塞接头外壳1200的外部。当从侧面观察时，这些凸耳1226具有总的说来为T形的形状，其中心腿1227接收在相应的罩板对齐缝隙1135内部，形成基座1228的另外两个腿垂直于中心腿1227。基座1228充当抵接侧壁1104的边缘时的止动件。对于本发明，罩板100的翼片1118接收在沿插塞接头外部在长度方向上延伸的凹口1207中，这些翼片1118和凹口1207用以在罩板1100的内部首先定向和定位插塞接头1200，凹口1135和凸耳1226协作将插塞接头1200的电路板卡1212再次定向成与插孔接头1150的卡片接收缝隙相对。

Claims (10)

1.一种用于将导线连接到配合接头上的插塞接头，包括：

接头外壳，接头外壳包括前向面；

由所述接头外壳支撑的电路板卡形式的配合刃片部分，所述电路板卡包括带有用于与配合接头相配合的触点的引导边缘，所述电路板卡引导边缘从所述接头外壳前向面向前延伸，触点具有设置在所述接头外壳中的终端部分；

多个导线，所述多个导线端接到触点终端部分，并且向所述接头外壳的外面延伸；和，

所述接头外壳包括第一凸缘，第一凸缘从所述接头外壳前向面向前延伸，并与所述电路板卡间隔开，所述接头外壳进一步包括一对接合凸耳，所述接合凸耳从所述接头外壳向外突出，并且定义止动件，所述止动件用于限制所述插塞接头移动到与所述配合接头配合接合的移动。

2.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述电路板卡配合刃片部分引导边缘和所述第一凸缘具有各自的宽度，所述电路板卡配合刃片部分引导边缘的宽度小于所述第一凸缘的宽度。

3.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述第一凸缘包括沿其侧边缘的成角度的引入构造。

4.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述第一凸缘包括设置在其顶表面上的接合凹进部分。

5.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述接头外壳包括一对相对侧面和至少一个设置在其中一个接头外壳侧面上、用于接合外部引导元件的接合元件。

6.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述接头外壳包括两个侧表面，每个侧表面均在横向于所述第一凸缘的方向上延伸，所述两个侧表面中的每一个包括布置在其上的一个接合凸耳。

7.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述接头外壳包括设置在所述前向面中的横向缝隙，所述电路板卡贯穿该横向缝隙延伸。

8.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述电路板卡从所述接头外壳前向面向前突出第一距离，所述第一凸缘从所述接头外壳前向面向前突出第二距离，第二距离大于所述第一距离。

9.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述第一凸缘在所述电路板卡上方从所述接头外壳前向面延伸。

10.如权利要求1所述的插塞接头，其中，所述第一凸缘在所述电路板卡下方从所述接头外壳前向面延伸。

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